(57)【要約】【課題】複数枚のウエハを処理液により化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくできるウエハ処理システムを提供する。【解決手段】グループ化装置３が各ウエハＷの厚さを測定し、収容部１１が同じグループのウエハＷだけを同じカセットＣに予め収容する。ウエハ薄化装置７が移載アームを操作し、載置台からカセットＣを処理槽に順次に搬送させ、各カセットＣに対して処理液による処理を行わせるが、そのときの浸漬時間をグループ毎に変える。一つのカセットＣには同じグループのウエハＷだけが収容してあるので、カセットＣ内における複数枚のウエハＷについての厚さのバラツキは所定範囲内に収まっている。したがって、複数枚のウエハＷを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハＷ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくできる。【選択図】図２
2007324295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも回路形成面が保護されたウエハを処理液に浸漬させて処理を行うウエハ薄化装置において、
複数枚のウエハを所定範囲の厚さごとにグループ分けし、同じグループの複数枚のウエハを収容した収容器が載置される載置台と、
処理液を貯留し、収容器を収容する処理槽と、
前記載置台と前記処理槽との間で収容器を搬送する搬送機構と、
前記搬送機構を操作して、収容器を前記処理槽に順次に搬送させるとともに、前記処理槽での収容器の浸漬時間をグループ毎に変える制御部と、
を備えていることを特徴とするウエハ薄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載のウエハ薄化装置において、
ウエハの目標厚さと、グループ内の平均厚さと、処理液による処理レートとに基づいて前記浸漬時間を求める演算部をさらに備えていることを特徴とするウエハ薄化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のウエハ薄化装置において、
リンス液を貯留し、前記収容器を収容するリンス槽をさらに備え、
前記制御部は、前記搬送機構を操作して、前記処理槽から搬出された収容器を前記リンス槽へ搬送させることを特徴とするウエハ薄化装置。
【請求項４】
請求項３に記載のウエハ薄化装置において、
収容器を収容して、ウエハを乾燥させる乾燥処理部をさらに備え、
前記制御部は、前記搬送機構を操作して、前記リンス槽から搬出された収容器を前記乾燥処理部へ搬送させることを特徴とするウエハ薄化装置。
【請求項５】
少なくとも回路形成面が保護されたウエハを処理液に浸漬させて処理を行うウエハ薄化装置において、
厚さ順に並べ替えされた複数枚のウエハを、その順序で収容した収容器が載置される載置台と、
処理液を貯留し、複数枚のウエハを収容可能な処理槽と、
前記載置台の収容器と前記処理槽との間でウエハを搬送する搬送機構と、
前記搬送機構を操作して、前記収容器内の厚さが最も厚いウエハから厚さが最も薄いウエハまで順に前記処理槽に搬送させ、前記処理槽において処理液による処理を行わせ、処理の終了と同時に前記搬送機構により全てのウエハを前記処理槽から搬出させる制御部と、
を備えていることを特徴とするウエハ薄化装置。
【請求項６】
請求項５に記載のウエハ薄化装置において、
前記制御部は、隣接するウエハの厚さの差分に応じて搬送させる時間間隔を変えることを特徴とするウエハ薄化装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載のウエハ薄化装置において、
リンス液を貯留し、複数枚のウエハを収容可能なリンス槽をさらに備え、
前記制御部は、前記搬送機構を操作して、前記処理槽から搬出された複数枚のウエハを前記リンス槽へ搬送させることを特徴とするウエハ薄化装置。
【請求項８】
請求項７に記載のウエハ薄化装置において、
複数枚のウエハを収容して乾燥させる乾燥処理部をさらに備え、
前記制御部は、前記搬送機構を操作して、前記リンス槽から搬出された複数枚のウエハを前記乾燥処理部へ搬送させることを特徴とするウエハ薄化装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載のウエハ薄化装置において、
ウエハは、回路形成面の全面と、ウエハの外周面と、回路形成面とは反対側の処理面のうち、処理面の中央部にあたる平面視円形の処理円を除いて、ウエハの外周面から中心側に入り込んだ所定幅とを覆ってウエハの一部を処理液から保護する端縁保護治具が装着されていることを特徴とするウエハ薄化装置。
【請求項１０】
ウエハを処理液により処理するウエハ処理システムにおいて、
ウエハの厚さを測定する測定手段、及び前記測定手段により測定された結果に基づいて複数枚のウエハを所定範囲の厚さごとにグループ分けし、同じグループの複数枚のウエハを同じ収容器に収容する収容手段を備えるグループ化装置と、
前記グループ化装置によりグループ化されたウエハの回路形成面の全面と、ウエハの外周面と、回路形成面とは反対側の処理面のうち、処理面の中央部にあたる平面視円形の処理円を除いて、ウエハの外周面から中心側へ入り込んだ所定幅とを覆ってウエハを処理液から保護する端縁保持治具を未処理のウエハに装着させる端縁保持治具装着装置と、
前記端縁保持治具装着装置により前記端縁保持治具が装着された収容器を載置する載置台と、処理液を貯留し、収容器を収容する処理槽と、前記載置台と前記処理槽との間で収容器を搬送する搬送機構と、前記搬送機構を操作して各収容器を前記処理槽へ順次搬送させるとともに、前記処理槽における収容器の浸漬時間をグループごとに変える制御部とを備えるウエハ薄化装置と、
を有することを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項１１】
ウエハを処理液により処理するウエハ処理システムにおいて、
ウエハの厚さを測定する測定手段、及び前記測定手段により測定された結果に基づいてウエハの厚さ順に並び替え、並び替えた順序でウエハを収容器に収容する収容手段を備える並べ替え装置と、
前記並べ替え装置により並べ替えされたウエハの回路形成面の全面と、ウエハの外周面と、回路形成面とは反対側の処理面のうち、処理面の中央部にあたる平面視円形の処理円を除いて、ウエハの外周面から中心側へ入り込んだ所定幅とを覆ってウエハを処理液から保護する端縁保持治具を未処理のウエハに装着させる端縁保持治具装着装置と、
前記端縁保持治具装着装置により前記端縁保持治具が装着された収容器を載置する載置台と、処理液を貯留し、複数枚のウエハを収容可能な処理槽と、前記載置台と前記処理槽との間でウエハを搬送する搬送機構と、前記搬送機構を操作して前記収容器内において最も厚いウエハから最も薄いウエハまで前記処理槽へ順次搬送させ、前記処理槽において処理液により処理を行わせ、処理の終了と同時に全てのウエハを前記処理槽から搬出させる制御部とを備えるウエハ薄化装置と、
を有することを特徴とするウエハ処理システム。
【請求項１２】
請求項１０または１１に記載のウエハ処理システムにおいて、
前記ウエハ薄化装置に処理されたウエハに装着されている端縁保持治具を解除する端縁保持治具解除装置をさらに有することを特徴とするウエハ処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコン半導体や化合物半導体などのウエハに対して、処理液によってウエハの厚さを化学的に薄化（シンニングthinningとも呼ばれる）するウエハ薄化装置及びウエハ処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ウエハの厚さを薄くする薄化処理においては、現在のところ、砥石を使って機械的にウエハの裏面を研磨するメカニカル研磨が主流である。この場合、デバイスが形成されている回路形成面に保護フィルムとして仮止めテープを貼り付け、メカニカル研磨によるウエハの裏面研磨の後に仮止めテープを剥離している。しかし、薄化処理後に仮止めテープをウエハから剥がす必要があり、薄化されて強度が低くなったウエハの破損による歩留まり低下や、メカニカル研磨によるストレスによってウエハが反るという問題がある。
【０００３】
そこで、水酸化カリウム(KOH)溶液等の処理液にウエハを浸漬させ、化学的にウエハの裏面をエッチングして薄化する手法（例えば、特許文献１参照）と、複数枚のウエハを処理槽内の処理液に浸漬させて複数枚のウエハを一括して処理する手法（例えば、特許文献２参照）とを組み合わせる手法が提案されている。この提案手法によると、ウエハを化学的にウエハの裏面をエッチングするので上述した不都合が解消され、さらに、薄化処理を非常に高いレベルで行うことができるとともに、バッチ処理を行うので複数枚のウエハを効率的に、しかも複数枚のウエハに対して非常に高い精度（例えば、エッチング量の１％以下）で均一に薄化処理を行うことができる。
【特許文献１】特開２００２−３１９５７８号公報
【特許文献２】特開２００１−１３５７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、薄化処理において要求されるのは、エッチング量ではなく、薄化処理後のウエハの仕上がり厚さの正確さと、複数枚のウエハ内における厚さの均一性（バラツキの少なさ）である。しかし、提案手法は、複数枚のウエハを一括して処理するので、複数枚のウエハ内に存在するウエハの厚さのバラツキが、薄化処理後にも解消されず、仕上がり厚さの均一性が悪いという問題がある。
【０００５】
因みに、同じロットのウエハであっても、複数枚のウエハの厚さには、かなりのバラツキ（例えば、大きいもので１０数μｍ）が存在するのが一般的である。したがって、たとえ、正確にエッチング量を制御したとしても、同時処理した複数枚のウエハ内には仕上がり厚さのバラツキが残ることになる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、処理液により複数枚のウエハを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくすることができるウエハ薄化装置及びウエハ処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、少なくとも回路形成面が保護されたウエハを処理液に浸漬させて処理を行うウエハ薄化装置において、複数枚のウエハを所定範囲の厚さごとにグループ分けし、同じグループの複数枚のウエハを収容した収容器が載置される載置台と、処理液を貯留し、収容器を収容する処理槽と、前記載置台と前記処理槽との間で収容器を搬送する搬送機構と、前記搬送機構を操作して、収容器を前記処理槽に順次に搬送させるとともに、前記処理槽での収容器の浸漬時間をグループ毎に変える制御部と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
［作用・効果］請求項1に記載の発明によれば、制御部が搬送機構を操作し、載置台から収容器を処理槽に順次に搬送させ、各収容器に対して処理液による処理を行わせるが、制御部は浸漬時間をグループ毎に変える。一つの収容器には、複数枚のウエハのうち所定範囲の厚さのものだけが予め収容してあるので、収容器内における複数枚のウエハについての厚さのバラツキは所定範囲内に収まっている。したがって、複数枚のウエハを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくすることができる。
【０００９】
また、本発明において、ウエハの目標厚さと、グループ内の平均厚さと、処理液による処理レートとに基づいて前記浸漬時間を求める演算部をさらに備えていることが好ましい（請求項２）。ウエハを薄化して最終的に残すウエハの目標厚さとグループ内の平均厚さの差分と、処理液による薄化速度である処理レートとから、演算部が各カセットを浸漬しておく浸漬時間を求めることができる。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、少なくとも回路形成面が保護されたウエハを処理液に浸漬させて処理を行うウエハ薄化装置において、厚さ順に並べ替えされた複数枚のウエハを、その順序で収容した収容器が載置される載置台と、処理液を貯留し、複数枚のウエハを収容可能な処理槽と、前記載置台の収容器と前記処理槽との間でウエハを搬送する搬送機構と、前記搬送機構を操作して、前記収容器内の厚さが最も厚いウエハから厚さが最も薄いウエハまで順に前記処理槽に搬送させ、前記処理槽において処理液による処理を行わせ、処理の終了と同時に前記搬送機構により全てのウエハを前記処理槽から搬出させる制御部と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
［作用・効果］請求項５に記載の発明は、制御部が搬送機構を操作し、載置台の収容器より、収容器内の厚さが最も厚いウエハから厚さが最も薄いウエハまで順に処理槽に搬送させ、各ウエハに対して処理液による処理を行わせ、処理の終了と同時に全ウエハを搬出させる。複数枚のウエハは予め厚さが測定されて、厚さ順に収容器内に収容されているので、厚さが最も厚いウエハから順に処理液に浸漬させることにより、各ウエハが浸漬されている時間を変えることができる。したがって、複数枚のウエハ間の厚さのバラツキを吸収させることができ、複数枚のウエハを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくすることができる。
【００１２】
また、本発明において、前記制御部は、隣接するウエハの厚さの差分に応じて搬送させる時間間隔を変えることが好ましい（請求項６）。次のウエハを搬送させる時間間隔を前のウエハとの厚さの差分に応じて変えることにより、ウエハ厚の差を吸収させることができる。
【００１３】
また、請求項１０に記載の発明は、ウエハを処理液により処理するウエハ処理システムにおいて、ウエハの厚さを測定する測定手段、及び前記測定手段により測定された結果に基づいて複数枚のウエハを所定範囲の厚さごとにグループ分けし、同じグループの複数枚のウエハを同じ収容器に収容する収容手段を備えるグループ化装置と、前記グループ化装置によりグループ化されたウエハの回路形成面の全面と、ウエハの外周面と、回路形成面とは反対側の処理面のうち、処理面の中央部にあたる平面視円形の処理円を除いて、ウエハの外周面から中心側へ入り込んだ所定幅とを覆ってウエハを処理液から保護する端縁保持治具を未処理のウエハに装着させる端縁保持治具装着装置と、前記端縁保持治具装着装置により前記端縁保持治具が装着された収容器を載置する載置台と、処理液を貯留し、収容器を収容する処理槽と、前記載置台と前記処理槽との間で収容器を搬送する搬送機構と、前記搬送機構を操作して各収容器を前記処理槽へ順次搬送させるとともに、前記処理槽における収容器の浸漬時間をグループごとに変える制御部とを備えるウエハ薄化装置と、を有することを特徴とするものである。
【００１４】
［作用・効果］請求項１０に記載の発明によると、グループ化装置の測定手段が各ウエハの厚さを測定し、収容手段が同じグループのウエハだけを同じ収容器に予め収容する。端縁保持治具装着装置が各ウエハに端縁保持治具を装着した後、ウエハ薄化装置の制御部が搬送機構を操作し、載置台から収容器を処理槽に順次に搬送させ、各収容器に対して処理液による処理を行わせるが、制御部は浸漬時間をグループ毎に変える。一つの収容器には、複数枚のウエハのうち所定範囲の厚さのものだけが予め収容してあるので、カセット内における複数枚のウエハについての厚さのバラツキは所定範囲内に収まっている。したがって、複数枚のウエハを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくすることができる。
【００１５】
また、請求項１１に記載の発明は、ウエハを処理液により処理するウエハ処理システムにおいて、ウエハの厚さを測定する測定手段、及び前記測定手段により測定された結果に基づいてウエハの厚さ順に並び替え、並び替えた順序でウエハを収容器に収容する収容手段を備える並べ替え装置と、前記並べ替え装置により並べ替えされたウエハの回路形成面の全面と、ウエハの外周面と、回路形成面とは反対側の処理面のうち、処理面の中央部にあたる平面視円形の処理円を除いて、ウエハの外周面から中心側へ入り込んだ所定幅とを覆ってウエハを処理液から保護する端縁保持治具を未処理のウエハに装着させる端縁保持治具装着装置と、前記端縁保持治具装着装置により前記端縁保持治具が装着された収容器を載置する載置台と、処理液を貯留し、複数枚のウエハを収容可能な処理槽と、前記載置台と前記処理槽との間でウエハを搬送する搬送機構と、前記搬送機構を操作して前記収容器内において最も厚いウエハから最も薄いウエハまで前記処理槽へ順次搬送させ、前記処理槽において処理液により処理を行わせ、処理の終了と同時に全てのウエハを前記処理槽から搬出させる制御部とを備えるウエハ薄化装置と、を有することを特徴とするものである。
【００１６】
［作用・効果］請求項１１に記載の発明によると、並べ替え装置の測定手段が複数枚のウエハの厚さを測定し、収容手段が各ウエハを厚さ順に収容器内に収容する。端縁保持治具装着装置が各ウエハに端縁保持治具を装着した後、ウエハ薄化装置の制御部が搬送機構を操作し、載置台の収容器より、収容器内の厚さが最も厚いウエハから厚さが最も薄いウエハまで順に処理槽に搬送させ、各ウエハに対して処理液による処理を行わせ、処理の終了と同時に全ウエハを搬出させる。複数枚のウエハは予め厚さが測定されて、厚さ順に収容器内に収容されているので、厚さが最も厚いウエハから順に処理液に浸漬させることにより、各ウエハが浸漬されている時間を変えることができる。したがって、複数枚のウエハ間の厚さのバラツキを吸収させることができ、複数枚のウエハを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくすることができる。
【００１７】
また、本発明において、ウエハ薄化装置に処理されたウエハに装着されている端縁保持治具を解除する端縁保持治具解除装置をさらに有することが好ましい（請求項１２）。各ウエハの端縁保持治具を端縁保持治具解除装置が解除するので、ウエハの処理面のうち所定幅を残して処理円だけを薄化させることができ、薄化後であってもウエハの強度を維持することができる。その結果、薄化後のハンドリングを容易にすることができる。
【００１８】
なお、本明細書は、次のようなウエハ薄化処理方法に係る発明も開示している。
【００１９】
（１）少なくとも回路形成面が保護されたウエハを処理液に浸漬させて処理を行うウエハ薄化処理方法において、
複数枚のウエハを所定範囲の厚さごとにグループ分けする過程と、
グループ分けされたウエハについて、同じグループの複数枚のウエハを収容器に収容する過程と、
処理液を貯留している処理槽に収容器を順次に搬送するとともに、処理槽への収容器の浸漬時間を、ウエハの厚さが厚いグループほど長くして、グループ毎に浸漬時間を変えて処理を行う過程と、
を備えていることを特徴とするウエハ薄化方法。
【００２０】
前記（１）に記載の発明によれば、まず、複数枚のウエハを所定範囲の厚さ毎にグループ分けし、同じグループの複数枚のウエハを同じ収容器に収容しておく。次いで、収容器を処理槽に順次に搬送させ、処理槽へのカセットの浸漬時間を、ウエハの厚さが厚いグループほど長くして、グループ毎に浸漬時間を変えて処理を行う。一つの収容器には、複数枚のウエハのうち所定範囲の厚さのものだけが予め収容してあるので、収容器内における複数枚のウエハについての厚さのバラツキは所定範囲内に収まっている。したがって、複数枚のウエハを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくすることができる。
【００２１】
（２）少なくとも回路形成面が保護されたウエハを処理液に浸漬させて処理を行うウエハ薄化処理方法において、
複数枚のウエハを厚さ順に並び替える過程と、
厚さ順に複数枚のウエハをカ収容器に収容する過程と、
処理液を貯留している処理槽に、収容器内の厚さが最も厚いウエハから厚さが最も薄いウエハまで順に浸漬させる過程と、
処理液による処理の終了と同時に全てのウエハを処理槽から搬出する過程と、
を備えていることを特徴とするウエハ薄化処理方法。
【００２２】
前記（２）に記載の発明によれば、まず、複数枚のウエハを厚さ順に並べ替え、その順に複数枚のウエハを収容器に収容する。次いで、収容器内の厚さが最も厚いウエハから厚さが最も薄いウエハまで順に処理槽に搬送させ、各ウエハに対して処理液による処理を行わせ、処理の終了と同時に全ウエハを搬出させる。複数枚のウエハは予め厚さが測定されて、厚さ順に収容器内に収容されているので、厚さが最も厚いウエハから順に処理液に浸漬させることにより、各ウエハが浸漬されている時間を変えることができる。したがって、複数枚のウエハ間の厚さのバラツキを吸収させることができ、複数枚のウエハを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るウエハ薄化装置によれば、制御部が搬送機構を操作し、載置台から収容器を処理槽に順次に搬送させ、各収容器に対して処理液による処理を行わせる。そのとき、制御部は、浸漬時間をグループ毎に変える。一つの収容器には、複数枚のウエハのうち所定範囲の厚さのものだけが予め収容してあるので、収容器内における複数枚のウエハについての厚さのバラツキは所定範囲内に収まっている。したがって、複数枚のウエハを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくできる。
【実施例１】
【００２４】
以下、図面を参照して本発明の実施例1を説明する。
【００２５】
＜処理の概要＞
まず、図１を参照して、本実施例の概略について説明する。なお、図１は、実施例１に係るウエハ処理の概略フローを示す図である。
【００２６】
処理対象である複数枚のウエハＷは、各厚さが例えば１９５μｍ〜２１２μｍの範囲でばらついており、所定枚数（例えば、５０枚）ごとに適宜に各カセットＣに収容されているものとする。つまり、この時点における全ウエハＷの厚さのバラツキは１７μｍである。
【００２７】
まず、各カセットＣからウエハＷを順次に取り出して、その厚さを測定する。そして、所定範囲の厚さ毎にグループ分けを行い、同じグループの複数枚のウエハＷを同じカセットＣに収容する。所定範囲とは、例えば、１９５〜２００μｍ、２０１〜２０６μｍ、２０７〜２１２μｍのように５μｍ厚である。
【００２８】
上記のようにグループ分けされたウエハＷを収容したカセットＣ毎に、例えば、水酸化カリウム(KOH)などの処理液に浸漬させて処理を行う。そして、各カセットＣ毎に、処理液に浸漬させる浸漬時間を変える。例えば、第１のカセットＣには、１０５〜２００μｍの所定範囲の厚さのウエハＷが収容され、第２のカセットＣには、２０１〜２０６μｍの所定範囲の厚さのウエハＷが収容され、第３のカセットＣには、２０７〜２１２μｍの所定範囲の厚さのウエハＷが収容されているとする。この場合には、ウエハＷを薄化処理して残すウエハＷの厚さである「目標厚さ」と、グループ内の「平均厚さ」と、処理液による「処理レート」とに基づいて浸漬時間を設定すればよい。例えば、第１のカセットＣは、平均厚さが１９７．５μｍであり、第２のカセットＣは、平均厚さが２０３．５μｍであり、第３のカセットＣは、平均厚さが２０９．５μｍであり、目標厚さと処理レートが同じであれば、第３のカセットＣの浸漬時間が第１のカセットＣの浸漬時間よりも長くなるように浸漬時間を決める。
【００２９】
このように、一つのカセットＣには、複数枚のウエハＷのうち所定範囲の厚さのものだけが予め収容してあるので、カセットＣ内における複数枚のウエハＷについての厚さのバラツキは所定範囲内である５μｍに収まっている。したがって、複数枚のウエハＷを処理液により化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハＷ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくすることができる。
【００３０】
＜ウエハ処理システム＞
次に、上述した処理を行うための具体的なウエハ処理システムについて、図２〜図６を参照しつつ説明する。なお、図２は、ウエハ処理システムの概略構成を示す模式図であり、図３は、グループ化装置の概略構成を示す図であり、図４は、端縁保護治具を示す斜視図であり、図５は、端縁保護治具着脱装置の概略構成を示す平面図であり、図６は、ウエハ薄化装置の概略構成を示す平面図であり、図７は、ウエハ薄化装置の制御系を示すブロック図である。
【００３１】
このウエハ処理システム１は、図２に示すように、グループ化装置３と、端縁保護治具着脱装置５と、ウエハ薄化装置７とを備えている。
【００３２】
グループ化装置３は、厚さ測定部９と収容部１１とを備えている。
収容部１１は、薄化処理前または薄化処理後のウエハＷを収容しているカセットＣが載置される。薄化処理前のウエハＷを収容したカセットＣの場合には、各ウエハＷを取り出して厚さ測定部９に搬送し、ウエハＷの厚さを測定する。そして、その厚さに応じて、所定範囲の厚さで分けられたグループに対応する別のカセットＣに収容する。これにより、複数枚のウエハＷが厚さ毎にグループ化される。また、薄化処理後のウエハＷを収容したカセットＣの場合には、各ウエハＷを取り出して厚さ測定部９にウエハＷを搬送し、薄化処理後のウエハＷの厚さを測定する。そして、目標厚さとの差分をデータとして収集する。
【００３３】
なお、厚さ測定部９が本発明における測定手段に相当し、収容部１１が本発明における収容手段に相当する。
【００３４】
厚さ測定部９は、図３に示すように、光学式厚さ測定装置１３を備えている。光学式厚さ測定装置１３は、ウエハＷを透過した近赤外光の強度に基づいてその厚さを判断する機能を備えている。具体的には、ウエハＷが載置されるステージ１５と、ステージ１５の下部に配設され、ウエハＷの下方から可視光を照射するとともに、ウエハＷの下面における可視光の照射位置（厚さ測定箇所）を確認するための可視顕微鏡部１７と、ステージ１５の上方に立設された鏡筒１９を備え、この鏡筒１９の側面に配設されて、ウエハＷの上方から可視光を照射するとともに、ウエハＷの上面における可視光の照射位置（厚さ想定箇所）を確認するための落射顕微鏡部２１と、鏡筒１９の上部に配設され、ウエハＷを透過した光のうち近赤外領域だけを取り出す近赤外分光器２３とを備えている。
【００３５】
光学式厚さ測定装置１３の可視顕微鏡部１７及び落射顕微鏡部２１には、可視光を発生するランプハウス２５が光ファイバーで接続されている。さらに、可視顕微鏡部１７及び落射顕微鏡部２１のそれぞれに備えられたカメラからの実体映像を映し出すためのモニタ２７が接続されている。電源・制御部２９は、光学式厚さ測定装置１３への電力供給や制御を行ったり、近赤外分光器２３からの近赤外光強度信号を受け取ったりする機能を備えている。電力・制御部２９には、データ処理部３１が接続されている。このデータ処理部３１は、ウエハＷが薄化処理前のものである場合には、近赤外光強度に基づいてウエハＷの厚さを求めるとともに、その厚さに基づいてどのカセットＣにウエハＷを収納するかを収容部１１に対して指示する。また、ウエハＷが薄化処理後のものである場合には、ウエハＷの厚さを求めて仕上がり厚さとして記憶するとともに、目標厚さとの差分に基づき処理の良否を判断する。
【００３６】
厚さが測定されたウエハＷには、例えば、図４に示す端縁保護治具３３が取り付けられる。なお、端縁保護治具３３が本発明における端縁保持治具に相当する。
【００３７】
この端縁保護治具３３は、ウエハＷの回路形成面Ｓ１の全面と、外周面と、回路形成面Ｓ１とは反対側の処理面Ｓ２のうち、処理面の中央部にあたる平面視円形状の処理円ＣＲを除いてウエハＷの外周面から中心側へ入り込んだ所定幅とを覆って処理液に触れないようにするための治具である。
【００３８】
具体的には、ウエハＷより直径がやや大きなベース部材３５と、ベース部材３５の上方からウエハＷを挟んで載置されるシールリング３７とを備えている。ベース部材３５は、その中央部に、ウエハＷの外形に合わせて形成され、ウエハＷの厚さと同程度の浅溝３９が形成されている。この浅溝３９には、ウエハＷが、その回路形成面Ｓ１を向けて載置される。シールリング３７の下面には、処理面Ｓ２のうち処理液が触れる領域である処理円ＣＲにリップパッキン４０が配設されている。シールリング３７の上面の一部位には、リップパッキン４０の吸引空間に連通したバルブ４１が取り付けられている。バルブ４１は、逆止弁及び真空破壊弁を備え、図示しない吸引手段に連通されてリップパッキン４０の吸引空間が負圧にされた状態で吸引を解除しても、吸引空間の負圧が維持される。これにより、ベース部材３５にウエハＷを載置し、その上からシールリング３７を載置して吸引手段により吸引させるだけで、吸引を解除してもシールリング３７がベース部材３５と一体的に保持される。そして、ウエハＷの薄化処理を終えた後に、バルブ４１の真空破壊弁を作動させることにより、リップパッキン４０の吸引空間の負圧を解消させて、シールリング３７をベース部材３５から離脱させることができる。
【００３９】
なお、「リップパッキン」とは、流体に圧力がかかるとリップパッキンのリップ先端に流体圧よりも大きな圧力がかかり、当接面に圧着する部分が生じ、セルフシール作用によって圧着が維持される種類のパッキンをいう。このようなリップパッキンとしては、Ｕパッキン、Ｖパッキン、Ｌパッキン、Ｊパッキン等が挙げられ、ダストシールやスクレーパとも呼ばれる。
【００４０】
上述した端縁保護治具３３は、図５に示す端縁保護治具着脱装置５により、グループ化装置３によりグループ化された複数枚のウエハＷに対して自動的に取り付けられるとともに、薄化処理後に自動的に取り外される。
【００４１】
本発明における端縁保持治具装着装置及び端縁保持治具解除装置に相当する端縁保護治具着脱装置５は、薄化処理前のウエハＷを収容したカセットＣが載置される載置台４３と、端縁保護治具３３のうちベース部材３５だけを収容したカセットＣが載置される載置台４５と、これらに沿って移動可能に配置された第１搬送アーム４７と、端縁保護治具３３をウエハＷに装着する装着部４９と、装着部４９に隣接して配置され、薄化処理後のウエハＷから端縁保護治具３３を取り外す解除部５１と、装着部４９と解除部５１に隣接し、シールリング３７だけを収納する領域と、端縁保護治具３３を収納する領域とを有する収納部５３とを備えている。
【００４２】
装着部４９に隣接した位置には、端縁保護治具３３が装着されたウエハＷがカセットＣごと載置される載置台５５が配設されている。このカセットＣは、ウエハ薄化装置７に搬送される。
【００４３】
解除部５１に隣接した位置には、薄化処理後のウエハＷ（端縁保護治具３３付）がカセットＣごと載置される載置台５７が配設されている。このカセットＣは、ウエハ薄化装置７から搬送されてくる。また、載置台５７に隣接する位置には、端縁保護治具３３が解除されたウエハＷをカセットＣごと載置される載置台５９が配設されている。
【００４４】
上述した装着部４９は、第１搬送アーム４７によって載置台４５上のカセットＣから搬送されたベース部材３５が載置されるとともに、ベース部材３５の上に、第１搬送アーム４７によって載置台４３上のカセットＣから搬送されたウエハＷが積層される積層台６１を備えている。積層台６１から見て収納部５３側には、一体化台６３が配設されている。一体化台６３は、ウエハＷが載置されたベース部材３５を載置され、その上に載置されたシールリング３７とともに水平方向における位置合わせを行うとともに、シールリング３７のバルブ４１（図４参照）を介して吸引を行ってウエハＷと端縁保護治具３３の一体化を図る。積層台６１と一体化台６３との間には、積層台６１に載置されたベース部材３５及びウエハＷを、積層台６１から一体化台６３へ搬送する第２搬送アーム６５が配設されている。積層台６１と載置台５５との間には、一時収納部６７が配設されている。一時収納部６７にはカセットＣが、その収納棚を水平姿勢にした状態で載置される。ここに載置されたカセットＣには、一体化台６３に隣接する位置に配設されている第３搬送アーム６９によってウエハＷ（端縁保護治具３３付）が一体化台６３から搬送される。一時収納部６７のカセットＣがウエハＷ（端縁保護治具３３付）で満杯となった場合には、カセットＣを水平姿勢から垂直姿勢へと姿勢変換を行って載置台５５にカセットＣごと移載される。
【００４５】
収納部５３のシールリング３７は、装着部４９及び解除部５１側に配設された第４搬送アーム７１によって一体化台６３に搬送される。また、収納部５３には、解除部５１でウエハＷから解除された後、シールリング３７及びベース部材３５（端縁保護治具３３）が第４搬送アーム７１によって収納部５３に搬送される。
【００４６】
解除部５１は、載置台５７に隣接する位置に一時載置部７３を備えている。ここには、載置台５７に載置された、薄化処理後のウエハＷ（端縁保護治具３３付）を収納したカセットＣが垂直姿勢から水平姿勢へと姿勢変換を行って移載される。解除部５１の収納部５３側であって装着部４９側には、別体化台７５が配設されている。この別体化台７５は、ウエハＷに装着されたシールリング３７のバルブ４１を介してリップパッキン４０内の負圧を解消して、シールリング３７をベース部材３５及びウエハＷから解除可能にする。別体化台７５と載置台５９との間には、第５搬送アーム７７が配設されている。この第５搬送アーム７７は、一時載置部７３のカセットＣからウエハＷ（端縁保護治具３３付）を取り出して別体化台７５に搬送する。また、別体化台７５で別体化されたシールリング３７が第４搬送アーム７１によって収納部５３に搬送された後、第５搬送アーム７７は、ウエハＷだけを載置台５９のカセットＣに搬送する。別体化台７５に残されたベース部材３５は、第４搬送アーム７１によって収納部５３に搬送される。
【００４７】
次に、図６を参照して、ウエハ薄化装置７について説明する。
【００４８】
ウエハ薄化装置７は、所定範囲の厚さ毎にグループ分けされ、端縁保護治具着脱装置５により、端縁保護治具３３が装着され、同じグループの複数枚のウエハＷを収容したカセットＣが載置される載置台７９と、載置台７９に沿って配置され、カセットＣを移載する移載アーム８１と、移載アーム８１側とは反対側から、薄化処理部８３、リンス処理部８５、乾燥処理部８７を備えた処理部８９と、移載部８１との間でカセットＣを受け渡すとともに、処理部８９に沿って移動可能であり、各処理部８３，８５，８７にカセットＣを移動させる処理アーム９１とを備えている。処理アーム９１は、２個のカセットＣを直列状態で保持可能に構成されているが、それらのカセットＣには、同じグループのウエハＷが収容されている。なお、処理アーム９１は、一つのカセットＣを保持する構成であってもよい。
【００４９】
なお、移載アーム８１及び処理アーム９１が本発明における搬送機構に相当する。
【００５０】
薄化処理部８３は、２個のカセットＣを収納可能な処理槽９３を備え、例えば、高温に加熱された処理液として水酸化カリウム(KOH)溶液を貯留している。ここへ処理アーム９１がカセットＣを浸漬させるが、カセットＣに収容されているウエハＷのグループごとにその浸漬時間が変えられる。リンス処理部８５は、温純水を貯留するリンス槽９５を備え、処理槽９３から引き上げられたウエハＷを純水で洗浄する。乾燥処理部８７は、乾燥チャンバー９７を備え、純水で洗浄されたウエハＷから液滴を乾燥除去する。処理を終えたウエハＷは、カセットＣごと移載アーム８１を介して載置台７９に戻される。
【００５１】
上記のウエハ薄化装置７は、図７に示すように制御系が構成されている。
制御部９９は、上述した移載アーム８１と、処理アーム９１と、処理部８９とを統括的に制御する。制御内容としては、例えば、移載アーム８１と処理アーム９１の移動タイミングや、処理アーム９１による処理槽９３への浸漬時間などが挙げられる。その浸漬時間は、演算部１０１が求めた時間である。演算部１０１は、メモリ１０３と接続されており、ここには、「目標厚さ」と、「グループの平均厚さ」と、処理液の処理レートである「エッチングレート」とを含む処理情報を予め記憶している。演算部１０１は、これらの情報に基づいて浸漬時間を求め、その浸漬時間を制御部９９に対して与える。
【００５２】
上述したウエハ処理システム１によると、グループ化装置３の厚さ測定部９が各ウエハＷの厚さを測定し、収容部１１が同じグループのウエハＷだけを同じカセットＣに予め収容する。端縁保護治具着脱装置５が各ウエハＷに端縁保護治具３３を装着した後、ウエハ薄化装置７の制御部９９が移載アーム８１及び処理アーム９１を操作し、載置台７９からカセットＣを処理槽９３に順次に搬送させ、各カセットＣに対して処理液による処理を行わせるが、制御部９９は浸漬時間をグループ毎に変える。一つのカセットＣには、複数枚のウエハＣのうち所定範囲の厚さのものだけが予め収容してあるので、カセットＣ内における複数枚のウエハＷについての厚さのバラツキは所定範囲内に収まっている。したがって、複数枚のウエハＷを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハＷ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくすることができる。その後、各ウエハＷの端縁保護治具３３を端縁保護治具着脱装置５が解除するので、ウエハＷの処理面のうち所定幅を残して処理円だけを薄化させることができ、薄化処理後であってもウエハＷの強度を維持することができる。その結果、薄化処理後のウエハＷのハンドリングを容易にすることができる。
【００５３】
また、グループ化装置３の厚さ測定部９において、薄化処理済みのウエハＷの処理後厚さを測定し、目標厚さとの差分をデータとして収集して目標厚さとの差分に基づき処理の良否を判断するので、処理の適否を容易に判断することができる。
【実施例２】
【００５４】
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。
＜処理の概要＞
まず、図８を参照して、本実施例の概略について説明する。なお、図８は、実施例２に係るウエハ処理の概略フローを示す図である。
【００５５】
処理対象である複数枚のウエハＷは、上記実施例１と同様に１９５μｍ〜２１２μｍの範囲でばらついているものとする。つまり、この時点における複数枚のウエハＷの厚さのバラツキは１７μｍである。
【００５６】
まず、各カセットＣからウエハＷを順次に取り出して、その厚さを測定する。そして、厚さ順に複数枚のウエハＷを並べ替える。ここでいう厚さ順とは、厚い順や薄い順のことであるが、この例では、厚い順にカセットＣに収納するものとする。
【００５７】
上記のように厚さ順に並べ替えられてカセットＣに収容された複数枚のウエハＷを、厚い順にカセットＣから取り出し、水酸化カリウム(KOH)などの処理液に順に浸漬させて処理を行う。例えば、最も厚いウエハＷの厚さが２０５μｍであり、次が２０３μｍであり、その次が２００μｍであったとすると、厚さ２０５μｍのウエハＷだけを処理アームに支持させて処理液に浸漬させた後、次のウエハＷの厚さ２０３μｍとの差分に応じた時間の経過後に、処理アームを処理液から引き上げるとともに、厚さ２０３μｍのウエハＷを載置させ、両ウエハＷを処理液に浸漬させる。そして、次のウエハＷとの厚さの差分に応じた時間後に再び上述したように次なる厚さのウエハＷを順次に追加してゆく。そして、最終的に、最初に投入したウエハＷの厚さと、目標厚さと、処理液の処理レートとに基づき求められる処理終了時間に到達した時点で処理アームを処理液から引き上げて全ウエハＷを処理液から引き上げる。
【００５８】
上述したように、カセットＣ内の厚さが最も厚いウエハＷから厚さが最も薄いウエハＷまで順に処理液に浸漬させ、各ウエハＷに対して処理液による薄化処理を行わせ、処理の終了と同時に全ウエハＷを搬出させる。複数枚のウエハＷは予め厚さが測定されて、厚さ順にカセットＣ内に収容されているので、厚さが最も厚いウエハＷから順に処理液に浸漬させることにより、各ウエハＷが浸漬されている時間を変えることができる。したがって、複数枚のウエハＷ間の厚さのバラツキを吸収させることができ、複数枚のウエハＷを処理液により化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハＷ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくできる。
【００５９】
＜ウエハ処理システム＞
次に、上述した処理を実行するための具体的なウエハ処理システムについて、図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は、ウエハ薄化装置の概略構成を示す平面図であり、図１０は、ウエハ薄化装置の制御系を示すブロック図である。
【００６０】
まず、ウエハ処理システム１Ａの概略構成について説明する。ウエハ処理システム１Ａ自体の概略構成は、上述した実施例１におけるウエハ処理システム１と同じであるので、図２を参照して説明する。
【００６１】
このウエハ処理システム１Ａは、ウエハ処理システム１のグループ化装置３に代えて、並べ替え装置３Ａを備えている（図２参照）。構成自体は図２と同じであり、厚さ測定部９のデータ処理部３１（図３参照）がウエハＷの厚さ順に収容部１１にウエハＷを収容させ、複数枚のウエハＷを厚さ順に並べ替える点において相違する。
【００６２】
ウエハ薄化装置７Ａは、図９に示すように、厚さ順に並べ替えられた複数枚のウエハＷ（端縁保護治具３３付）を、その順序で収容したカセットＣが載置される載置台１０５と、この載置台１０５に沿って移動可能に構成された移載アーム１０７と、移載アーム１０７の反対側から、薄化処理部１０９、リンス処理部１１１、乾燥処理部１１３を備えた処理部１１５と、処理部１１５を移動可能に構成された処理アーム１１７と、移載アーム１０７と搬送アーム１１７との間に配置された中間アーム１１９とを備えている。中間アーム１１９に隣接する位置には、ウエハＷが起立姿勢となるようにカセットＣが載置される一時載置部１２１が配設されている。移載アーム１０７は、載置台１０５と一時載置部１２１との間でカセットＣを搬送し、中間アーム１１９は、一時載置部１２１のカセットＣと搬送アーム１１７との間でウエハＷを搬送する。また、薄化処理部１０９は、処理液である水酸化カリウム(KOH)の溶液を加熱した状態で貯留する処理槽１２３を備え、リンス処理部１１１は、温純水を貯留するリンス槽１２５を備え、乾燥処理部１１３は、純水で洗浄されたウエハＷから液滴を乾燥除去する乾燥チャンバー１２７を備えている。さらに、各処理部１０９，１１１，１１３は、それぞれ槽の上方と槽内部とにわたって昇降可能な処理アーム１２９，１３１，１３３を備えている。搬送アーム１１７は、各処理アーム１２９，１３１，１３３間における、複数枚のウエハＷの一括移載も行う。
【００６３】
なお、移載アーム１０７及び搬送アーム１１７並びに中間アーム１１９が本発明における搬送機構に相当する。
【００６４】
上記のウエハ薄化装置７Ａは、図１０に示すように制御系が構成されている。
制御部１３５は、上述した移載アーム１０７と、搬送アーム１１７と、中間アーム１１９と、処理部１１５とを統括的に制御する。制御内容としては、例えば、移載アーム１０７によるカセットＣの移載や、中間アーム１１９及び搬送アーム１１７の移動制御、中間アーム１１９と搬送アーム１１７の間におけるウエハＷの受け渡し制御、処理アーム１２９，１３１，１３３の昇降制御、処理アーム１２９，１３１，１３３と搬送アーム１１７との間におけるウエハＣの受け渡し制御などである。
【００６５】
制御部１３５にはメモリ１３７が接続されている。このメモリ１３７には予め「目標厚さ」と、各ウエハＷの「厚さ」と、処理液の処理レートである「エッチングレート」とを含む処理情報が予め記憶されている。制御部１３５は、最も厚いウエハＷをカセットＣから中間アーム１１９で取り出させた後、搬送アーム１１７を介して処理アーム１２９にウエハＷを搬送させる。そして処理情報に基づいて、処理アーム１２９によるウエハＷの浸漬時間を決める。そして、次に厚いウエハＷを処理アーム１２９に搬送させて、先のウエハＷと合わせて再び処理槽１２３の処理液中に浸漬させる。この処理をカセットＣ内の全てのウエハＷについて行い、最初に投入したウエハＷが目標厚さに到達する時点で処理アーム１２９を上昇させて全ウエハＷを処理槽１２３から引き上げ、リンス槽１２５、乾燥チャンバー１２７へと移動させてゆく。ウエハＷを追加してゆく時間間隔は、隣接するウエハＷの厚さの差分等に応じて制御部１３５が決定する。
【００６６】
上述したウエハ処理システム１Ａによると、並べ替え装置３Ａの厚さ測定部９が複数枚のウエハＷの厚さを測定し、収容部１１が各ウエハＷを厚さ順にカセットＣ内に収容する。端縁保護治具装着装置５が各ウエハＷに端縁保護治具３３を装着した後、ウエハ薄化装置７Ａの制御部１３５が移載アーム１０７及び搬送アーム１１７並びに中間アーム１１９を操作し、載置台１０５のカセットＣより、カセットＣ内の厚さが最も厚いウエハＷから厚さが最も薄いウエハＷまで順に処理槽１２３に搬送させ、各ウエハＷに対して処理液による処理を行わせ、処理の終了と同時に全ウエハＷを搬出させる。複数枚のウエハＷは予め厚さが測定されて、厚さ順にカセットＣ内に収容されているので、厚さが最も厚いウエハＷから順に処理液に浸漬させることにより、各ウエハＷが浸漬されている時間を変えることができる。したがって、複数枚のウエハＷ間の厚さのバラツキを吸収させることができ、複数枚のウエハＷを化学的にエッチングして薄化処理を行いつつも、複数枚のウエハＷ内における仕上がり厚さのバラツキを小さくすることができる。その後、各ウエハＷの端縁保護治具を端縁保護治具解除装置が解除するので、ウエハＷの処理面のうち所定幅を残して処理円だけを薄化させることができ、薄化処理後であってもウエハの強度を維持することができる。その結果、薄化処理後のハンドリングを容易にすることができる。
【００６７】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００６８】
（１）上述した各実施例１，２では、ウエハ薄化装置７，７Ａがリンス処理部８５，１１１及び乾燥処理部８７，１１３も備えているが、これらを別体の装置に備えさせ、ウエハ薄化装置７，７Ａには薄化処理部８３，１０９だけを備える構成としてもよい。
【００６９】
（２）上述した各実施例１，２では、吸着によって一体化される端縁保護治具３３が装着されたウエハＷを処理する例を説明したが、この端縁保護治具３３に代えて、機械的なロック機構を備えた端縁保護治具を採用してもよい。
【００７０】
（３）上述した各実施例１，２では、端縁保護治具を装着・解除する端縁保護治具着脱装置５を例示したが、装置の設置面積に余裕がある場合には、これらを別体の装置で構成してもよい。
【００７１】
（４）上述した各実施例１，２では、水酸化カリウム(KOH)の溶液による薄化処理を例示したが、他の処理液によって薄化を行うようにしてもよい。
【００７２】
（５）上述した各実施例１，２では、厚さ測定部９が光学式ものを例示したが、例えば、静電容量式、空圧式、レーザ式などであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１に係るウエハ処理の概略フローを示す図である。
【図２】ウエハ処理システムの概略構成を示す模式図である。
【図３】グループ化装置の概略構成を示す図である。
【図４】端縁保護治具を示す斜視図である。
【図５】端縁保護治具着脱装置の概略構成を示す平面図である。
【図６】ウエハ薄化装置の概略構成を示す平面図である。
【図７】ウエハ薄化装置の制御系を示すブロック図である。
【図８】実施例２に係るウエハ処理の概略フローを示す図である。
【図９】ウエハ薄化装置の概略構成を示す平面図である。
【図１０】ウエハ薄化装置の制御系を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７４】
Ｗ  …  ウエハ
Ｃ  …  カセット
１  …  ウエハ処理システム
３  …  グループ化装置
５  …  端縁保護治具着脱装置（端縁保持治具装着装置、端縁保持治具解除装置）
７  …  ウエハ薄化装置
９  …  厚さ測定部（測定手段）
１１  …  収容部（収容手段）
３３  …  端縁保護治具
７９  …  載置台
８１  …  移載アーム（搬送機構）
９１  …  処理アーム（搬送機構）
９３  …  処理槽
９９  …  制御部
【図１】
2007324295.tif 000003
【図２】
2007324295.tif 000004
【図３】
2007324295.tif 000005
【図４】
2007324295.tif 000006
【図５】
2007324295.tif 000007
【図６】
2007324295.tif 000008
【図７】
2007324295.tif 000009
【図８】
2007324295.tif 000010
【図９】
2007324295.tif 000011
【図１０】
2007324295.tif 000012